المحولات الكهربائية انواعها تصميمها وطريقة صيانتها

تعريف المحول:

هو معدة ساكنة لا تحتوى على أي أجزاء متحركة تستخدم لنقل القدرة الكهربية من جهة إلى جهة أخري وذلك بتغيير قيم مكونات هذه القدرة (الجهد والتيار ) مع المحافظة على التردد. 
وعادة يسمي الملف المتصل بمصدر الجهد بالملف الابتدائي كما يسمي الملف المتصل بالحمل بالملف الثانوي.

استخدامات المحولات:

1. تستخدم المحولات لنقل القدرة الكهربية لمسافات بعيدة من أماكن توليدها إلى أماكن توزيعها واستخدامها.
2. تستخدم المحولات مع أجهزة القياس والوقاية عندما تكون التيارات والجهود الكهربية عالية وذلك بخفض قيم التيارات أو الجهود إلى قيم صغيرة يمكن قياسها والتعامل معها.
3. تستخدم المحولات في العزل الكهربائي بغرض منع الشوشرة الكهرومغناطيسية في الدوائر الإلكترونية. 

4. تستخدم المحولات في اغلب الأجهزة الكهربية والالكترونية للحصول على جهود تشغيل هذه الأجهزة والتي تعتبر صغيرة جدا بالمقارنة بجهد المصدر.

5. تستخدم المحولات أيضا للموائمة ( التوفيق ) بين الممانعات. 
تركيب المحول:

يتركب المحول عموما من:
1- قلب حديدي مصنوع من رقائق من الألواح المصنوعة من الصلب السليكوني.
2-ملفين من الأسلاك الكهربية المعزولة احدهما هو الملف الابتدائي والآخر هو الملف الثانوي ويتم لفهما على جانبي القلب الحديدي.
أي انه يمكن اعتبار المحول مكون من دائرتين احداهما دائرة مغناطيسية والأخرى دائرة كهربية حيث يمثل القلب الحديدي الدائرة المغناطيسية و تمثل الملفات الدائرة الكهربية.

* تصنيف المحولات من حيث نسبة التحويل


1. محولات رفع Step-up
2. محولات خفض Step-down

ملحوظة:
أى محول يمكن ان يعمل كمحول خافض أو محول رافع أعتمادا على أتجاه الغذية و لا يوجد بين المحول الرافع او المحول الخافض أى اختلاف فى التركيب او التصميم.


* تصنيف المحولات من حيث الوظيفة الكهربية:

1. محولات قدرة ( Power Transformer ) وهى المحولات المستخدمة فى شبكات النقل الكهربية ومحطات التوليد الكهربية.

2. محولات نوزيع ( Distribution Transformer ) و هى المحولات المستخدمة فى شبكات التوزيع الكهربائية و تكون قدرة هذة المحولات أقل من MVA 5 . 
3- محولات قياس و تنقسم إلى نوعين
1- محولات جهد Voltage Transformer .
2 - محولات التيار Current Transformer. 



* تركيب المحول Construction of Transformer 

يتركب المحول من ثلاثة أجزاء رئيسية هى:
- الملف الأبتدائى Primary Winding 
- الملف الثانوى Secondary Winding 
- القلب الحديدى Core





العناصر الثلاثة الذكورة اعلاه هى اجزاء المحول الأساسية اما فى محولات الفدرة ( Power Transformer ) فيتم إضافة الأجزاء التالية
- خزان الزيت الرئيسى Main Tank
- خزان التمدد Conservator 
- ريديتر ( مجموعة مواسير للتبريد الزيت ) Radiator 
- طلمبة ضخ الزيت Oil pump 
- مجموعة مراوح التبريد Cooling Fan
- منظم الجهد Tap Changer 
- عازل أختراق الجهد العالى HV Pushing 
- عازل أختراق الجهد المنخفض LV Pushing

محولات التيار C.T

مهامها:

تخفيض قيم التيار المار في الدائرة للملف الابتدائي للمحول آلي قيمة تيار صغيرة يمكن استخدامها في التا لي:
1 – أجهزة الوقاية
2 _ اجهزة القياس
3 _ الدوائر الخاصة بنظام التحكم 

(1 ) أجهزة الوقاية التي تغذي من محولات التيار فقط 

وقاية زيادة التيار ألا تجاهي Non Directional Over Current Protection O/C
وقاية الخطأ الأرضي الغير اتجاهي Non Directional Earth Fault Protection E/F
الوقاية التفاضلية (في محطات المحولات فقط) Differential Protection

(2 ) أجهزة القياس التي تغذي من محولات تيار فقط 

(3 ) اجهزة الوقاية التي تغذي من محولات تيار ومحولات جهد

الوقاية الاتجاهين ضد زيادة التيار لتسرب ألا رضي
الوقاية المسافية بمحطات المحولات فقط

(4 )أجهزة القياس تغذي من محولات التيار ومحولات الجهد 

اجهزة قياس الطاقة الفعالة وغير الفعالة kWh , kVARh meters
اجهزة قياس القدرة الفعالة وغير الفعالة kW , kVAR meters
اجهزة قياس معامل القدرة

موقع تركيب محولات النيار

الجهد المتوسط : بين القاطع ونقطة خروج الكابل .
الجهد العالي : بين القاطع وسكينة الخط .

1- Rated voltage
2- Turns ration
3- Class
4- Burden
5- No. of cores
6- Voltage level
Rated voltage
Breakdown Voltage
Pulse voltage
7- Short circuit current and duration time
8- Maximum current 120% continuous
dynamic current Id

Withstand
With drawable
Without Drawable

محولات الجهد Voltage transformers

تقوم بتخفيض الجهد إلى 100 فولت أو 110 فولت لتغذية أجهزة القياس مثل kVmeter, kW, kWh , kVARh و أحهزة قياس التردد و اجهزة الوقاية directional O/C , E/F , E/L Over , Under Voltage , Load shedding وانظمة التحكم مثل interlock , ويمكن تخزين او DC فى محول الجهد

موقع التركيب 

أ – موقع تركيب محولات الجهد بلوحات التوزيع 

بعد علبة بداية الكابل جهة القاطع على دائرة دخول اللوحة

ب- التوصيل

∆ / Ỵ / Ỵ
connection Φ 3
Raussian System
11000/110 2 phase T connection

محولات الحهد Voltage Transformers

rated voltage( 12 kV)
operation voltage (11 kV)
Level voltage(12 – 28 - 75)( rated - breakdown -pulse voltage
Turns ratio
Class (0.5 ,1 , 2 )(5p5,5p5, 10p5)
Burden (V.A)
No. of secondary coils
Ferequency C/S
METER